Máquina de Indução Trifásica

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LIBRO DIGITAL DE LA MÁQUINA DE INDUCCIÓN TRIFÁSICA

JULIO CESAR PUERTA GOMEZ
JHONNATAN ALDEVIER ARIAS CADENA

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PEREIRA
FACULTAD DE TECNOLOGÍA
PROGRAMA DE TECNOLOGÍA ELÉCTRICA
PEREIRA
2013
LIBRO DIGITAL DE LA MÁQUINA DE INDUCCIÓN TRIFÁSICA

JULIO CESAR PUERTA GOMEZ
JHONNATAN ALDEVIER ARIAS CADENA

PROYECTO DE GRADO
PARA OPTAR AL TÍTULO DE TECNÓLOGO EN ELECTRICIDAD

DIRECTOR
SANTIAGO GOMEZ ESTRADA
INGENIERO ELECTRICISTA

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PEREIRA
FACULTAD DE TECNOLOGÍA
PROGRAMA DE TECNOLOGÍA ELÉCTRICA
PEREIRA
2013

Nota de aceptación:

Firma del jurado

Firma director proyecto de grado

AGRADECIMIENTOS

Los autores expresan sus agradecimientos a:

 A Dios, por permitirnos vivir una nueva experiencia, en la cual pudimos
concretar este proyecto.
 El director de tesis, Ingeniero Santiago Gómez Estrada, por su paciencia e
invaluable aporte al desarrollo de esta tesis, a través de comentarios y
discusiones.
 A todos aquellos que nos alentaron para que este proyecto pudiera
ejecutarse.

DEDICATORIA

Este trabajo está dedicado a nuestra familia, fuente de inspiración en los
momentos de angustias, esmero, dedicación, aciertos, alegrías y tristezas que
caracterizan el transitar por este camino que hoy vemos cumplido, sin cuyo
empuje no hubiese sido posible.

JHONNATAN ALDEVIER ARIAS CADENA
JULIO CESAR PUERTA GOMEZ

CONTENIDO

Pág

1. MODELOS PEDAGÓGICOS .................................................................... 16
1.1 PERSPECTIVAS Y MODELOS PEDAGÓGICOS .................................... 16
1.2 EL MODELO PEDAGÓGICO TRADICIONAL........................................... 17
1.3 EL MODELO PEDAGÓGICO ROMÁNTICO (experiencial o naturalista) .. 19
1.4 EL MODELO PEDAGÓGICO CONDUCTISTA ......................................... 20
1.5 EL MODELO PEDAGÓGICO SOCIAL-COGNITIVO ................................ 24
1.6 LA PERSPECTIVA PEDAGÓGICA COGNITIVA (constructivista) ............ 27
1.7 APLICACIÒN DEL CONSTRUCTIVISMO EN LA ENSEÑANZA DE LA
TECNOLOGÌA. ..................................................................................................... 32
1.7.1 Características de la enseñanza a través de la tecnología .................... 32
2. MOTOR DE INDUCCION TRIFÁSICO ..................................................... 35
2.1 INTRODUCCIÓN ...................................................................................... 35
2.2 EL ROTOR (2) .......................................................................................... 37
2.2.1 Rotor de jaula de ardilla ......................................................................... 37
2.2.2 Rotor bobinado o devanado .................................................................. 39
2.3 EL ESTATOR. (2) ..................................................................................... 41
2.4 MÁQUINAS ELÉCTRICAS ROTATIVAS (2) ............................................. 43
3. CONCEPTOS BÁSICOS .......................................................................... 45
3.1 EL CAMPO MAGNÉTICO GIRATORIO .................................................... 45
3.2 CONCEPTO DE DESLIZAMIENTO DEL ROTOR .................................... 47
3.3 FRECUENCIA ELÉCTRICA EN EL ROTOR ............................................ 49
3.4 PÉRDIDAS Y DIAGRAMA DE FLUJO DE POTENCIA (4) ....................... 52
3.5 POTENCIA Y PAR (4) .............................................................................. 54
3.5.1 Separación de las pérdidas en el cobre del rotor y la potencia convertida
en el circuito equivalente .................................................................................... 57
3.6 CURVA CARACTERÍSTICA ..................................................................... 57
3.6.1 Comentarios sobre la curva par-velocidad de la Figura 22.................... 58
3.7 PAR MÁXIMO (PAR DE DESVIACIÓN) (4) .............................................. 60
3.8 MOLEDACION DEL CIRCUITO EQUIVALENTE UTILIZANDO TEOREMA
DE THEVENIN (4) ................................................................................................ 63
3.9 CLASES (6) .............................................................................................. 66
3.9.1 Jaula de ardilla clase A .......................................................................... 67
3.9.2 Jaula de ardilla clase B .......................................................................... 68
3.9.3 Jaula de ardilla clase C.......................................................................... 68

3.9.4 Jaula de ardilla clase D.......................................................................... 68
3.9.5 Jaula de ardilla de clase F ..................................................................... 69
3.10 PRUEBAS DE FUNCIONAMIENTO ......................................................... 69
3.10.1 Prueba de funcionamiento ................................................................. 70
3.10.2 Prueba CD.......................................................................................... 71
3.10.3 Prueba de saturación en vacio ........................................................... 72
3.10.4 Prueba a rotor bloqueado ................................................................... 75
3.10.5 Pruebas sintéticas a motores de inducción ........................................ 77
3.11 MÁQUINA DE INDUCCIÓN COMO GENERADOR (7) ............................ 78
3.12 FORMAS DE ARRANQUE (7) .................................................................. 80
3.12.1 Arranque a tensión reducida con resistor o reactor primarios ............ 80
3.12.2 Arranque a tensión reducida con auto transformador ........................ 81
3.12.3 Arranque en estrella – delta ............................................................... 81
3.13 CARACTERÍSTICAS NOMINALES Y CONEXIONES (2) ......................... 82
4. EJERCICIOS RESUELTOS Y PROBLEMAS PLANTEADOS .................. 86
4.1 EJERCICIOS RESUELTOS ...................................................................... 86
4.2 PROBLEMAS PLANTEADOS,.................................................................. 99
5. MANEJO LIBRO DIGITAL ...................................................................... 103
5.1 DESCRIPCIÓN DEL LIBRO DIGITAL .................................................... 103
5.1.1 Según los contenidos .......................................................................... 103
5.1.2 Según los destinatarios ....................................................................... 103
5.1.3 Según su estructura............................................................................. 103
5.1.4 Según su base de datos ...................................................................... 103
5.1.5 Según los medios que integra ............................................................. 103
5.1.6 Según los objetivos educativos que pretende facilitar ......................... 103
5.1.7 Según las actividades cognitivas que activa ........................................ 104
5.1.8 Según su comportamiento ................................................................... 104
5.1.9 Según su diseño .................................................................................. 104
5.2 REQUERIMIENTOS MÍNIMOS DEL EQUIPO ........................................ 104
5.2.1 Hardware ............................................................................................. 104
5.2.2 Software .............................................................................................. 104
5.3 MODO DE EMPLEO ...............................................................................104
6. CONCLUSIONES ................................................................................... 109
7. BIBLIOGRAFIA ....................................................................................... 110

LISTA DE FIGURAS

Pág

Figura 1 Dibujo de un motor de Inducción ............................................................. 35
Figura 2 Tipos de máquinas y la transformación de energía ................................. 36
Figura 3 Componentes del motor de inducción...................................................... 37
Figura 4 Rotor jaula de ardilla ................................................................................ 38
Figura 5 Rotor de doble jaula y ranuras profundas ................................................ 38
Figura 6 Corte del motor de inducción con rotor jaula de ardilla ............................ 39
Figura 7 Rotor bobinado y su esquema eléctrico ................................................... 40
Figura 8 Corte del motor de inducción de un estator ............................................. 41
Figura 9 Bobinas de paso diametral ...................................................................... 42
Figura 10 Devanados de un motor de inducción.................................................... 43
Figura 11 Máquinas eléctricas rotativas (Motor y Generador) ............................... 43
Figura 12 Partes constituyentes máquinas eléctricas ............................................ 44
Figura 13 Efectos estator y rotor (Motor y Generador) .......................................... 44
Figura 14 Motor de 4 polos .................................................................................... 46
Figura 15 Concepto deslizamiento ......................................................................... 48
Figura 16 Circuito Equivalente de un transformador por fase que representa la
operación de un motor de inducción ...................................................................... 50
Figura 17 Circuito equivalente final por fase de un motor de inducción ................. 51
Figura 18 Diagrama de flujo de potencia de un motor de inducción ...................... 52
Figura 19 Circuito equivalente del motor de inducción .......................................... 54
Figura 20 Circuito equivalente por fase con las pérdidas en el rotor y las pérdidas
en el cobre separadas ........................................................................................... 57
Figura 21 Curva característica Par vs. Velocidad, Deslizamiento y Corriente ....... 58
Figura 22 Curva característica Par vs. Velocidad típica ......................................... 59
Figura 23 Curva de característica Par vs. Velocidad (región de frenado y región de
generador). ............................................................................................................ 60
Figura 24 Curva Par Inducido y Potencia vs. Velocidad Mecánica ........................ 61
Figura 25 Curva Par Inducido vs. Velocidad (variando resistencia del rotor .......... 63
Figura 26 Circuito equivalente por fase de un motor de inducción. ....................... 63
Figura 27 Tensión equivalente de Thevenin en el circuito de entrada de un motor
de inducción. .......................................................................................................... 64
Figura 28 Impedancia equivalente de Thevenin en el circuito de entrada ............. 65
Figura 29 Circuito equivalente simplificado ............................................................ 65
Figura 30 Circuito para al montaje de la prueba DC. ............................................. 72
Figura 31 Circuito para al montaje de la prueba en vacio. ..................................... 73
Figura 32 Circuito equivalente de la prueba en vacio ............................................ 73
Figura 33 Si se dice que , I = 0 .................................................... 74
Figura 34 Si , ; el circuito queda: ...................... 75
Figura 35 Diagrama montaje prueba rotor bloqueado .......................................... 76

Figura 36 Circuito equivalente de la prueba de rotor bloqueado............................ 76
Figura 37 Esquema de un motor de inducción utilizado como generador ............. 79
Figura 38 Máquina de inducción trifásica ............................................................... 82
Figura 39 Placa de características de un motor de inducción estándar ................. 83
Figura 40 Placa de conexiones de un motor de indución ...................................... 84
Figura 41 Imagen de una conexión estrella ........................................................... 84
Figura 42 Circuito equivalente por fase del motor de inducción............................. 98
Figura 43 Placa con caracterizas nominales de un motor de inducción............... 102
Figura 44 Página de menú ................................................................................... 105
Figura 45 Primeros enlaces ................................................................................. 105
Figura 46 Página principal ................................................................................... 106
Figura 47 Campo #1 ............................................................................................ 107
Figura 48 Campo #2 ............................................................................................ 107
Figura 49 Otros botones ...................................................................................... 108

LISTA DE TABLAS

Pág

Tabla 1 Valores correspondientes para el número de polos .................................. 49
Tabla 2 Características de los motores comerciales de inducción de jaula de ardilla
de acuerdo con la clasificación en letras NEMA. ................................................... 69

FORMULACION DEL PROBLEMA
Para la mayoría de los estudiantes, las fuentes bibliográficas deben tener una
característica fundamental: aportar conceptos nuevos. En el entorno multimedia es
quizás más necesario, pues las diferentes aplicaciones se van modificando a
medida que se conocen los resultados de otras investigaciones. La mejor manera
de fomentar el conocimiento es poniéndolo a disposición de todos, y para ello
Internet se ha convertido en la herramienta perfecta.
Las tecnologías de la información y la comunicación agrupan los elementos y las
técnicas utilizadas en el tratamiento y la transmisión de las informaciones,
principalmente de informática, internet y telecomunicaciones. Por extensión,
designan el sector de actividad económica.
El uso de las tecnologías de información y comunicación entre los habitantes de
una población, ayuda a disminuir la brecha digital existente, ya que aumentaría el
conglomerado de usuarios que utilizan las TIC (tecnologías de la información y
comunicación), como medio tecnológico para el desarrollo de sus actividades y por
ende se reduce el conjunto de personas que no las utilizan.
Por lo tanto, el objetivo del proyecto es crear un libro digital para que los
estudiantes puedan investigar y aprender sobre las máquinas de inducción
trifásicas, El proyecto propone talleres para solución de inquietudes y
explicaciones claras sobre el funcionamiento de las máquinas de inducción
trifásicas. Además estas van acompañadas de imágenes y animaciones que
ilustran sus partes funcionamiento.

http://es.wikipedia.org/wiki/Inform%C3%A1tica
http://es.wikipedia.org/wiki/Internet
http://es.wikipedia.org/wiki/Telecomunicaciones

JUSTIFICACION
Es importante contar con interesantes fuentes de información multimedia porque
de esta forma se dispone de un punto de partida para precisar cómo afecta la
educación cuando se utilizan los conceptos multimedia y cómo incide en los
proyectos y las empresas de servicios.El salto más cualitativo en el mundo de la educación se produce como
consecuencia de la llegada de las nuevas tecnologías y la configuración de una
sociedad basada en la información. Ya no se trata de ofrecer tan solo datos, de
mostrar las cosas tal y como sucedieron, sino de aportar otros aspectos, de
contrastarlos con otras personas y de intercambiar opiniones en apenas unos
segundos. La educación, lo mismo que la comunicación, terminará por ser en
tiempo real, aunque siempre quede la figura del profesor, como aquella persona
que nos ayuda a valorar e interpretar las diferentes opiniones que podemos reunir
sobre una idea.
Esta última década del siglo ha vivido cambios importantes en la enseñanza. Se
ha pasado de métodos clásicos, aplicados desde los griegos y romanos, que
siguen teniendo como valor fundamental la presencia y el contacto directo del
alumno con el profesor, a una enseñanza activa en la que la separación y el
alejamiento no significa que estén más aislados; al contrario, las nuevas
tecnologías ofrecen la posibilidad de intercambiar de manera personal cada una
de las dudas que se vayan planteando. No se trata de defender las nuevas
tecnologías y defenestrar un sistema que ha permitido que la ciencia llegue a
cotas impensables hace varios siglos. A la postre se implantará un sistema
combinado que recoja lo mejor de la vieja tradición educativa y los logros que se
vayan obteniendo de la enseñanza a distancia con el ordenador como
protagonista.
La mayoría está de acuerdo en que las posibilidades de conseguir más
información va a favorecer el estudio y la investigación, el hecho de que haya más
no asegura el éxito, pues es muy difícil separar lo bueno de lo que no sirve.
Libros electrónicos que se recargan una vez leídos; muchas obras clásicas dentro
del mismo soporte; enciclopedias en CD-ROM para consultar y preparar trabajos;
ordenadores con multitud de funciones; cadenas de televisión que ofrecen canales
educativos; videoconferencias para intercambiar información en escasos
segundos; realidad virtual para comprender procesos que antes resultaban
demasiado complicados, e Internet para acceder a multitud de informaciones.
Todos estos elementos emplean técnicas multimedia, lo que aporta una serie de
ventajas tanto para el profesional de la educación como para el alumno, porque
ahora ambos están implicados en las nuevas tecnologías

Por ende el trabajo que se pretende realizar tiene el objetivo de ayudar a
solucionar el problema de falta de información digital en el programa de tecnología
eléctrica acerca de las máquinas de inducción trifásicas, Adicionalmente la
pedagogía que se utilizará tiene como finalidad el beneficio de los estudiantes, ya
que se pretende utilizar parámetros que ayuden al proceso cognoscitivo en el
estudio de estas máquinas, para que los estudiantes se beneficien y logren un
mayor nivel en el conocimiento de estas máquinas.

INTRODUCCIÓN

Este trabajo de investigación propone un libro digital sobre máquinas de inducción
trifásicas con fines didácticos. Busca mejorar la enseñanza y el aprendizaje en la
asignatura de máquinas eléctricas en la escuela de tecnología eléctrica de la
UTP, dado que en ella predomina un modelo de enseñanza tradicional. El
programa fue concebido dentro del enfoque pedagógico constructivista y por ello
propone una activa participación de los estudiantes. Elaborado a partir de la
herramienta de diseño Macromedia flash, combina aplicaciones de, Dreamweaver,
Microsoft PowerPoint, cuyos resultados son imágenes digitales, fotografías,
esquemas, ecuaciones, conceptos, gráficos y ejercicios que posibilitan el
aprendizaje significativo. El proyecto consta de un texto y un libro digital, en
formato de CD. El libro digital se divide en cinco capítulos: modelos pedagógicos,
motores de inducción trifásico, conceptos básicos, manejo del libro digital y un
apartados de ejercicios planteados y resueltos además de una base de datos que
contiene direcciones web, las cuales permiten profundizar en los temas
mencionados. El presente informe compilado en un CD digital.

En el primer capítulo denominado modelos pedagógicos, se enuncian diferentes
temas en cuanto a sistemas de enseñanza; entre los cuales se tiene el modelo
tradicional, romántico, conductista, social-cognitivo y aplicaciones. En el segundo
capítulo se enuncian el motor de inducción como: definición, el rotor jaula de
ardilla, rotor bobinado y el estator. En el tercer capítulo se enuncian los conceptos
básicos como: campo magnético giratorio, deslizamiento del rotor, frecuencia
eléctrica del rotor, perdidas y diagrama de flujo de potencia, el par, curvas
características, circuito equivalente, clases de motores, pruebas de
funcionamiento y máquina de inducción como generador. El cuarto capítulo se
encuentra una serie de ejercicio planteados y resueltos acerca del tema. El quinto
capítulo denominado manejo del libro digital, el cual enseña como instalar el CD
digital, su manejo, sus funciones y aplicaciones.

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL
Construir un libro digital sobre la máquina de inducción trifásica

OBJETIVOS ESPECÍFICOS
 Recolectar de fuentes confiables la teoría correspondiente a la máquina de
inducción trifásica.
 A partir de la información recolectada dar explicaciones sobre las máquinas de
inducción.
 Proponer talleres y ejercicios.
 Implementar el libro digital con los paquetes computacionales Dreamweaver y
Flash.

1. MODELOS PEDAGÓGICOS
1.1 PERSPECTIVAS Y MODELOS PEDAGÓGICOS
Un modelo es una herramienta conceptual para entender mejor un evento; es la
representación del conjunto de relaciones que describen un fenómeno. Un modelo
pedagógico es la representación de las relaciones que predominan en el acto de
enseñar; es también un paradigma que puede coexistir con otros y que sirve para
organizar la búsqueda de nuevos conocimientos en el campo de la pedagogía.

Toda teoría pedagógica trata de responder de manera sistemática y coherente al
menos estas preguntas: ¿Qué tipo de ser humano se quiere formar?, ¿Con qué
experiencias crece y se desarrolla un ser humano?, ¿quién debe impulsar el
proceso educativo?, ¿Con qué métodos y técnicas puede alcanzarse mayor
eficacia? Diferentes especialistas podrían responder una sola de estas preguntas,
pero la especialidad del pedagogo es abordarlas todas de forma transdisciplinaria.

Aunque en el fondo siempre se encuentra la formación como concepto clave y
unificador de toda pedagogía, a continuación se proponen cinco criterios de
elegibilidad que permiten distinguir una teoría pedagógica, de otra que no lo es:

a. Definir el concepto de ser humano que se pretende formar, o la meta
esencial de formación humana.
b. Caracterizar el proceso de formación del ser humano, en el desarrollo de
las dimensiones constitutivas de la formación, en su dinámica y secuencia.
c. Describir el tipo de experiencias educativas que se privilegian para afianzar
el impulsar el proceso de desarrollo, incluyendo los contenidos curriculares.
d. Describir las regulaciones que permiten cualificar las interacciones entre el
educando y el educador en la perspectiva del logro de las metas de
formación.
e. Describir y prescribir métodos y técnicas de enseñanza que pueden
utilizarse en la práctica educativa como modelos de acción eficaces.

Toda teoría pedagógica desarrolla estos cinco parámetros o criterios de
elegibilidad de manera coherente y sistemática, como respuesta a las cinco
preguntas esenciales que se han formulado los pedagogos de todos los tiempos:
¿En qué sentido se humaniza un individuo?, ¿Cómo se desarrolla este proceso de
humanización?, ¿Con qué experiencias?, ¿Con qué técnicas y métodos?, y
¿Cómo se regula la interacción maestro-alumno? Comprendido esto se está en
capacidad de distinguir una teoría pedagógica de una psicología,sociología,
lingüística, o de la comunicación; aunque estas últimas se ocupan en ocasiones
de fenómenos educativos o de aprendizaje, ello no las hace pedagógicas, pues la

esencia del hecho educativo es la interacción simultánea de los cinco parámetros
citados.

Los modelos que representan las perspectivas teóricas de mayor difusión e
importancia contemporánea (FLOREZ, 1995) y las formas y técnicas de
evaluación educativa que de ellas se derivan y se actualizan a continuación.
1.2 EL MODELO PEDAGÓGICO TRADICIONAL
En su forma más clásica, este modelo enfatiza en la formación del carácter de los
estudiantes para moldear, a través de la voluntad, la virtud y el rigor de la
disciplina, el ideal humanístico y ético. Recoge la tradición metafísico-religiosa
medieval. En este modelo el método y el contenido de la enseñanza en cierta
forma se confunden con el buen ejemplo del ideal propuesto como patrón, cuya
encarnación más próxima se manifiesta en el maestro. Se preconiza el cultivo de
las facultades del alma: entendimiento, memoria y voluntad y una visión
indiferenciada e ingenua de la transferencia del dominio logrado en disciplinas
clásicas como el latín o las matemáticas.

El método básico de aprendizaje es el academicista, verbalista, que dicta sus
clases bajo un régimen de disciplina con unos estudiantes que son básicamente
receptores. La ilustración ejemplar de este método es la forma como los niños
aprenden la lengua materna: oyendo, observando y repitiendo muchas veces. Es
así como el niño adquiere la herencia cultural de la sociedad, representada en el
maestro como la autoridad.

En la primera mitad del siglo XX el enfoque transmisionista tradicional predominó
en las escuelas luego de superar el ilusorio concepto de disciplina formal que
prometía una facultad intelectual general, única y homogénea para pensar y
resolver cualquier problema. Desde la segunda mitad del siglo XX se abrió a la
enseñanza convencional de los conceptos y estructuras básicas de las diferentes
disciplinas como una manera de integrar la nueva generación a la cultura de la
sociedad moderna, y de asegurar la continuidad de la herencia de la civilización
occidental. La materia de estudio en esta perspectiva abarca no sólo información
y conceptos básicos de la ciencia y la cultura sino también valores básicos de
convivencia para la socialización de los niños y su preparación para el trabajo. La
escuela básica primaria obligatoria se centró en la transmisión de las habilidades o
competencias básicas mínimas de comunicación y cálculo, para que los alumnos
aprendieran a defenderse en la vida social.

El énfasis de la enseñanza transmisionista en contenidos de las ciencias, ya
producidos, se ha visto fortalecido en las últimas décadas por la activa
participación de profesores y especialistas universitarias en la definición y
ejecución de planes de enseñanza y de currículos más científicos, centrados en la

exposición magistral de conocimientos específicos más actuales que permiten
preparar a los jóvenes en los avances científico-técnicos, sobretodo en la
enseñanza de ciencias naturales y matemáticas.

Max Beberían mostró en la década de los años 50 que ingenieros y matemáticos
podían enseñar con éxito teoría de conjuntos en la escuela de secundaria de la
universidad de Illions. Y J. Zacharias, en la misma época, con un grupo de físicos
del Mit y de Harvard hizo ensayos parecidos en otros colegios de secundaria, en
temas de física que permitieran a Estados Unidos recuperar la delantera de la
educación científica de la juventud, que habían perdido con el lanzamiento del
Sputnik al espacio por parte de la Unión Soviética (ATKIN y HOUSE, 1981).
Naturalmente, la enseñanza de las ciencias por parte de ingenieros, físicos y
matemáticos se centraba en contenidos ya elaborados, y su misión era
transmitirlos de la manera más fiel y actualizada posible, para contrarrestar los,
según ellos, deficientes maestros egresados de las facultades de educación que
enseñaban ciencias sin dominarlas suficientemente. Por supuesto, los pedagogos
más avanzados criticaron a los universitarios transmisionistas por no saber ni
preocuparse por el cómo del aprendizaje y se inició la polémica acerca de quién
debería enseñar, si los científicos o los pedagogos.

Hay que destacar que en la enseñanza transmisionista tradicional la evaluación de
los alumnos es un procedimiento que se utiliza casi siempre al final de la unidad o
del periodo lectivo para detectar si el aprendizaje se produjo y decidir si el alumno
repite el curso o es promovido al siguiente. Se trata de una evaluación final o
sumativa, externa a la enseñanza misma y que permite verificar el aprendizaje de
los alumnos de manera cualitativa, simplemente comprobando si el alumno
aprendió o no el conocimiento transmitido; o de manera cuantitativa asignándole
algún numeral o porcentaje al aprendizaje que el alumno muestra en relación con
el promedio del grupo al que pertenece (evaluación según norma) o en relación
con la precisión del logro del objetivo de aprendizaje esperado o enseñado
(evaluación según criterio).

En la enseñanza tradicional los profesores también hacen preguntas evaluativos
espontáneas durante el desarrollo de la clase, para chequear no sólo la atención
de los estudiantes a la lección correspondiente, sino el grado de comprensión a
las explicaciones que el profesor está desarrollando en la clase. Éste tipo de
evaluación diagnóstica permite además saber si el alumno está preparado para
entender el tema siguiente, a fin de prevenir, corregir y ajustar la clase, y ofrecer
actividades remediales.

Por otra parte en la enseñanza tradicional la evaluación es reproductora de
conocimientos, clasificaciones, explicaciones y argumentos previamente
estudiadas por el alumno en notas de clase o textos prefijados, sin que ello
signifique repetición memorísticas, pues también se evalúan en esta perspectiva
tradicional niveles y habilidades de comprensión, análisis, síntesis y valoración de

lo estudiado, ya sea en pruebas orales o en pruebas escritas de preguntas
abiertas. Las preguntas escritas pueden ser también cerradas o de una respuesta
precisa, tipo test, llamadas también preguntas objetivas y pueden redactarse de
diferentes formas según requieran del estudiante información o comprensión y
reflexión sobre el tema objeto del examen. Pueden ser de la forma de respuesta
corta, de ordenación, de selección múltiple, de escogencia de la mejor respuesta,
de interpretación de un texto o situación, o de solución de problemas siguiendo
cierta pauta o algoritmo. Pero estas pruebas objetivas, aplicadas al final de una
enseñanza tradicional, tiene la dificultad de que no encajen ni corresponden a una
enseñanza verbalista, ambigua y espontánea que caracteriza a la pedagogía
tradicional.

Hay que aclarar que en esta perspectiva pedagógica, la responsabilidad principal
del aprendizaje se carga sobre el alumno, de su esfuerzo depende su aprendizaje,
de ahí que es al alumno al que hay que evaluar y no al maestro. Con frecuencia,
en este modelo tradicional de enseñanza, los alumnos aprenden no por mérito de
su profesor, sino, a veces, a pesar del profesor.

El texto escolar, guía obligatoria de la materia, despliega los contenidos
necesarios para el desarrollo de la materia, a la manera de una exposición
magistral; es generalmente ordenado, sólido, con ilustraciones y ejemplos
didácticos, e incluso aplicaciones y ejercicios recomendados a los alumnos.

Se trata de una exposición convencional completa y lineal de la temática de la
material, de los conocimientos básicos ya producidos y definidos, que sólo
esperan ser asimilados por el alumno gracias a una presentación clara,
diagramada y que sigue el orden y secuencia de la disciplina.

El currículo en este modelo pedagógico es un plan general de contenidos, no
operacionalizados ni objetivados,que permite márgenes tan grandes de
interpretación al profesor en su ejecución, que mientras no se salga del marco
general ni de su papel de organizador tradicional dentro del aula, puede generar
brechas considerables entre el currículo oficial y el real, sin que las instituciones
sepan ni se preocupen, pues en ellas muchos de sus supuestos teóricos son
implícitos, o permanecen inscritos como declaraciones formales, abstractas y
generales.
1.3 EL MODELO PEDAGÓGICO ROMÁNTICO (experiencial o naturalista)
Este modelo pedagógico sostiene que el contenido más importante del desarrollo
del niño es lo que procede de su interior y, por consiguiente, el centro, el eje de la
educación es el interior del niño. El ambiente pedagógico debe ser muy flexible
para que el niño despliegue su interioridad, sus cualidades y sus habilidades
naturales en maduración y se proteja de lo inhibidor y nada auténtico que proviene

del exterior cuando se le inculcan o transmiten conocimientos que pueden violar
su espontaneidad. El desarrollo natural del niño se convierte en la meta y a la vez
en el método de la educación.

El maestro debe liberarse, él mismo, de los fetiches del alfabeto, de las tablas de
multiplicar y de la disciplina y ser sólo un auxiliar o un amigo de la expresión libre,
original y espontánea de los niños.

El ideólogo de este modelo es Jean Jacques Rousseau, y en el siglo XX se
destacaron Llich y A.S. Neil, el pedagogo de Summerhill.

A diferencia del modelo tradicional, en este enfoque no interesa el contenido del
aprendizaje ni el tipo de saber enseñado, pues lo que cuenta es el
desenvolvimiento espontáneo del niño en su experiencia natural con el mundo que
lo rodea, bajo la metáfora biológica de la semilla que lleva adentro sus
potencialidades para crecer y desarrollarse hasta convertirse en adulto. Sus
experiencias vitales espontáneas, por oposición al cultivo de la razón y de la
libertad racional ilustrada, tienen valor intrínseco, no son un medio ni un
instrumento para lograr ningún objetivo, ni ninguna meta educativa o etapa de
desarrollo; la experiencia del niño es por sí misma valiosa, no necesita ponerse a
prueba, no remite a nada fuera de sí misma, no necesita confirmarse, ni refutarse,
ni evaluarse, ni controlarse, pues no tiene pretensión de verdad. Su verdad es su
autenticidad misma.

En ello consiste precisamente el puerocentrismo que caracteriza y da el nombre a
esta perspectiva, en la no interferencia de los adultos que la dictan, enseñan,
programan, disciplinan, imponen y evalúan, contaminando la experiencia pristina
y original de la vida natural del niño en desarrollo, que no requiere en absoluto ser
condicionado por los maestros, sino respetado en su sensibilidad, en su curiosidad
exploratoria, en su creatividad y comunicabilidad natural, y cuando lo solicite,
apoyado. En este modelo pedagógico el centro de la educación es sólo el niño.
1.4 EL MODELO PEDAGÓGICO CONDUCTISTA
Este modelo se desarrolló paralelamente con la creciente racionalización y
planeación económica de los recursos en la fase superior del capitalismo, bajo la
mira del moldeamiento meticuloso de la conducta productiva de los individuos. El
método es en esencia, el de la fijación y control de los objetivos instruccionales
formulados con precisión y reforzados en forma minuciosa. Adquirir
conocimientos, códigos impersonales, destrezas y competencias bajo la forma de
conductas observables, es equivalente al desarrollo intelectual de los niños. Se
trata de una transmisión parcelada de saberes técnicos mediante un
adiestramiento experimental que utiliza la tecnología educativa. El más destacado
promotor y exponente de este modelo es Burrhus Frederic Skinner.

Aunque esta perspectiva pedagógica conserva la importancia de transmitir el
contenido cientifico-tecnico a los aprendices como objeto de la enseñanza, según
lo pregona el modelo tradicional, no obstante, los conductistas enfatizan también
en la necesidad de atender las formas de adquisición y las condiciones del
aprendizaje de los estudiantes (GAGNE, 1971). Es decir, los educadores para ser
eficientes deberán traducir los contenidos en términos de los que los estudiantes
sean capaces de hacer, de las conductas que tengan que exhibir como evidencia
de que afectivamente el aprendizaje se produjo. En el fondo se trata de un camino
pedagógico para tecnificar y volver más eficiente y objetiva la enseñanza
transmisionista tradicional; para ello, lo primero que tiene que lograr el educador
es expresar con precisión lo que espera que el estudiante aprenda en términos de
comportamiento observable, de modo que mientras no domine el aprendizaje
previo, no pueda continuar en el curso. Fue Mager, R (1962) quien diseñó un
procedimiento sencillo redactado con tres elementos básicos, para que los
maestros aprendieran a formular objetivos específicos de instrucción:

 Descripción del comportamiento que el estudiante adquirirá o exhibirá.
 Definición de las condiciones de tiempo, de espacio, de elementos
interventores, de restricciones, etc., bajo las cuales el comportamiento
ocurrirá. Esto hace observable el objetivo.
 Evaluación y verificación del criterio de desempeño aceptable.

De hecho, todos los manuales que enseñan a planificar la instrucción recomiendan
empezar por definir los objetivos específicos que aseguren con exactitud lo que los
alumnos pueden lograr en el entrenamiento y la manera de verificarlos en forma
práctica bajo ciertas condiciones y dentro de cierto y margen de error
preestablecido. Tan importante es eliminar la vaguedad del objetivo de aprendizaje
buscado que Mager llegó, incluso, a indicar los verbos que no expresan con
precisión la intención del educador (saber, entender, comprender, apreciar, captar,
creer) porque se prestan a diversas interpretaciones, mientras otros verbos
describen mejor la conducta que se espera del aprendiz: escribir, identificar,
resolver, construir, enumerar, comparar, etcétera.

Un curso y todo el currículo conductista no es más que un conjunto de objetivos
terminales expresados en forma observable y medible, a los que el estudiante
tendrá que llegar desde cierto punto de partida o conducta de entrada, mediante el
impulso de ciertas actividades, medios, estímulos y refuerzos secuenciados y
meticulosamente programados; se comprende entonces que la enseñanza
conductista sea un proceso de evaluación y control permanente, arraigado en la
esencia de lo que es un objetivo instruccional.

En la perspectiva conductista, definido el programa instruccional, evaluar no es
diferente a enseñar, pues suprimida la subjetividad aleatoria y sesgada del
maestro en los objetivos específicos, su función se reduce a verificar el programa,

a constituirse en un controlador que refuerza la conducta esperada y autoriza el
paso siguiente a la nueva conducta o aprendizaje previsto, y así sucesivamente.
Los objetivos instruccionales son los que guían la enseñanza, son ellos lo que
indican lo que debe hacer el aprendiz, por esto a los profesores le corresponde
sólo el papel de evaluadores, de controladores de calidad, de administradores de
los refuerzos.

El refuerzo es precisamente el paso que afianza, asegura y garantiza el
aprendizaje. Dado un estímulo (o un problema) y presentado un modelo de
respuesta adecuado, el estudiante debe recibir del profesor la aceptación, el
premio (o la nota), es decir, el refuerzo, cuando logre reproducir la solución
correcta o la respuesta modelada para problemas similares, bajo las condiciones
observables y medibles previstas en el objetivo instruccional. El refuerzo es el
autorregulador, el retroalimentador del aprendizaje que permite saber a los
estudiantes si acertaron o no, si lograron la competencia y el dominio del objetivo
con la calidad que se esperaba. Mientras el refuerzo no ocurra, los estudiantes
tendrán que ocuparse de observar, informarse y repararen los elementos que
contiene el objetivo instruccional, que es precisamente la respuesta moldeada que
tienen que ensayar, practicar y ajustar hasta lograr producirla con la perfección
prevista; y es el profesor quien la acepta y la refuerza.

En este sentido, la evaluación hace parte esencial de la enseñanza conductista,
en cuanto el profesor refuerza y define el aprendizaje. Pero el mismo profesor no
es tan imprescindible. Su papel puede ser objetivado en los materiales de
instrucción, de forma que sean los mismos materiales escritos los que guíen la
organización, dirección y la enseñanza del alumno, de manera que el desarrollo
total del curso ocurra sin la intervención directa del profesor, pues el refuerzo
podría programarse y otorgarse por escrito; desmenuzando las actividades del
alumno en tareas más sencillas, graduando los niveles de dificultad, enseñando
una sola destreza por tarea y asegurando pautas, correcciones y
retroalimentaciones después de cada logro. Los materiales de autoinstrucción
pueden programarse para que sustituyan al profesor, sobre todo ahora, con la
disponibilidad del computador personal.

En la autoinstrucción, la evaluación y el refuerzo retroalimentador siguen siendo
definitivos. Los exámenes de unidad y de curso tendrán que reflejar lo estudiado,
sin discriminar que sean pruebas verbales o de ejecución práctica, pues todas han
de ser objetivas y de respuesta precisa. Una buena instrucción conductista
requiere prever y diseñar por anticipado los instrumentos de evaluación.

Si los maestros encuentran dificultades para lograr una acertada rigurosa
aplicación de los principios de aprendizaje con enfoque conductista al aula de
clase, en cursos técnicos o de entrenamientos en destrezas específicas (dominio
de movimientos deportivos, manejo de máquinas y de herramientas, aprendizaje
de idiomas extranjeros, etc.), donde pueden definirse tareas y competencias

operacionales en términos de conductas observables, mayor será la dificultad para
aplicar con éxito tales principios del aprendizaje conductista a metas y objetivos
educativos más complejos que no se prestan al análisis de tareas y menos a la
observación, la medición y el control experimental.

El logro de aprendizajes complejos ocurre al interior del sujeto que aprende y se
alcanza bajo la forma de un proceso de reestructuración conceptual, de una
reconstextualización interior, de un nuevo horizonte de sentido que arroja nuevas
luces sobre la manera de abordar la vida y las decisiones libres que hay que
asumir en ella, sin que el observador conductual pueda determinar cambios de
hábitos de conducta observables, excepto indicios indirectos que pueden
percibirse con fina sensibilidad en los futuros escenarios vitales donde el alumno
se desempeñe.

Si las metas educativas no son suma asociativa de destrezas y conductas
externas observables y definibles de manera operacional, escapan al control
experimental de la conducta, no pueden evaluarse y en consecuencia tampoco
enseñarse de manera conductista, habría entonces que dejarlas por fuera del
currículo. Lo saben quienes asumen de manera estricta esta perspectiva
conceptual como opción pedagógica.

Sin embargo, hay que reconocer que algunas críticas a esta perspectiva
pedagógica son injustas o desfasadas, pues todavía se utiliza y algunos de sus
principios son aplicables e imprescindibles:

 El alumno en este enfoque es un espectador pasivo, pues requiere emitir la
respuesta o la solución a la situación problemática. Se trata de aprender
haciendo.
 La repetición y la frecuencia de la práctica es un factor importante para la
retención de aprendizajes técnicos y prácticos, que no puede
menospreciarse.
 El reforzamiento, desde Thorndike, es una adquisición de la psicología
educativa que puede alcanzar altos niveles de sutileza y de variedad
temporal en su suministro, pero que cuando hay que afianzar el aprendizaje
es un factor de motivación externa no descartable.
 La generalización y la transferencia del aprendizaje pueden incrementarse
en la medida en que se varíen los conceptos de aplicación.
 La asociación e interrelación de los aprendizajes, afianza el cambio
educativo deseado, tanto más si se realiza de forma jerárquica, como lo
recomendó Gagné (1971), aprovechando los tipos más humanísticos que
requieren de la cognición, como la discriminación múltiple, el aprendizaje de
conceptos y principios y la solución de problemas.
 La enseñanza individualizada es una ganancia importante de esta
perspectiva que permite a cada alumno ensayar y practicar su respuesta

hasta perfeccionarla, sin que tenga que adelantarse ni retrasarse a sus
propias habilidades y competencias.
 La necesidad de planificar la enseñanza, de prever la estructura del
contenido y de la secuencia de los medios para lograr el aprendizaje, así
sea de manera aproximada y probable, es un llamado de atención que
debería interesar a los maestros de cualquier enfoque.
 La crítica que no ha podido desvirtuarse es la que señala la poca
participación del alumno y del maestro en el diseño de la enseñanza
conductista, mantiene la impresión de que se trata de una imposición
exterior en que los protagonistas son objeto de entrenamiento. Sobre todo
el maestro, que queda con la responsabilidad del control del ambiente del
aprendizaje cuando él solo puede seguir instrucciones, señalar el estímulo
y mostrar el modelo de respuesta previsto, aplicar los instrumentos de
evaluación, manejar las incorrecciones del alumno según las instrucciones
de la programación, y elogiar, premiar y promover cuando se le autorice.
Este maestro ejecutor de instrucciones puede ser relevado de su papel de
instructor por los nuevos computadores.
1.5 EL MODELO PEDAGÓGICO SOCIAL-COGNITIVO
Este modelo propone el desarrollo máximo y multifacético de las capacidades e
intereses del alumno. Tal desarrollo está influido por la sociedad, por la
colectividad donde el trabajo productivo y la educación están íntimamente unidos
para garantizar a los alumnos no solo el desarrollo del espíritu colectivo sino el
conocimiento científico-técnico y el fundamento de la práctica para la formación
científica de las nuevas generaciones. El desarrollo intelectual no se identifica con
el aprendizaje (como creen los conductistas), ni se produce independientemente
del aprendizaje de la ciencia como creen algunos constructivistas. Sus
precursores más destacados son Makerenko, Freinet y en América Latina Paulo
Freire. Y más recientemente los discípulos de Vigotsky llevaron al aula la
aplicación de los principios de la psicología educativa de su maestro.

Los escenarios sociales pueden propiciar oportunidades para que los estudiantes
trabajen en forma cooperativa y solucionen problemas que no podrían resolver
solos. El trabajo en grupo estimula la crítica mutua, ayuda a los estudiantes a
refinar su trabajo y darse coraje y apoyo mutuo para comprometerse en la solución
de los problemas comunitarios:

A través de la participación en las comunidades, los estudiantes podrían
considerarse a sí mismos capaces, incluso obligados, de comprometerse con el
análisis crítico y la solución de sus problemas.

Al menos tres requisitos o exigencias deben cumplir la enseñanza según esta
pedagogía social:

a. Los retos y problemas a estudiar son tomados de la realidad, no son
ficticios ni académicos y la búsqueda de su solución ofrece la motivación
intrínseca que requieren os estudiantes.

b. El tratamiento y búsqueda de la situación problemática se trabaja de
manera integral, no se aísla para llevarla al laboratorio sino que se trabaja
con la comunidad involucrada, en su contexto natural, mediante una
práctica contextualizada.

c. Aprovechamiento de la oportunidad de observar a los compañeros en
acción, no para limitarlos ni criticarlos sino para revelar los procesos
ideológicos implícitos, sus presupuestos,concepciones y marcos de
referencia, generalmente ocultos, pero que les permite pensar de
determinada manera. El profesor y los participantes, sean alumnos o no de
la escuela, están invitados y comprometidos a explicar sus opiniones,
acuerdos y desacuerdos sobre el tema de la situación estudiada, y su peso
en la discusión no lo da autoridad alguna, sino la fuerza de los argumentos,
la coherencia y utilidad de las propuestas y la capacidad de persuasión,
aun en contra de las razones académicas del profesor o del libro de texto.

d. La evaluación en la perspectiva tradicional y en la conductista está dirigida
al producto, es una evaluación estática, mientras en el modelo de
pedagogía social es dinámica, pues lo que se evalúa es el potencial de
aprendizaje que se vuelve real gracias a la enseñanza, a la interacción del
alumno con aquellos que son mas expertos que él es Vigosky quién ha
definido el concepto de zonas de desarrollo próximo, que el alumno logra
realizar con la ayuda de un buen maestro. En esta perspectiva, la
evaluación no se desliga de la enseñanza, sino que detecta el grado de
ayuda que requiere el alumno de parte del maestro para resolver el
problema por cuenta propia. Por ejemplo la solución de problemas sencillos
de aritmética, dónde se ha detectado que los estudiantes pueden fallar por
varias razones:

 Porque no entienden la redacción del problema
 Porque no logran representar lingüísticamente lo que se pregunta.
 Por falta de una representación gráfica
 Por falta de una representación matemática
 Por falta de razonamiento lógico.

Si el problema fuera: “Luis tiene 5 camisas; Pedro tiene 3 camisas más que Luis;
¿cuántas camisas tiene Pedro?”; quizás un alumno de quinto de primaria lo
resolvería con facilidad.

Pero si el problema fuera:” en secundaria los alumnos son diez veces más que los
profesores. En mi colegio hay 40 alumnos, entonces, ¿cuántos profesores tiene?”,
quizás no lo resolvería tan fácilmente el mismo alumno de quinto grado, aunque
domine las operaciones aritméticas.

Entonces, el profesor de matemáticas debe graduar la dificultad del problema
después de ensayarlo con diferentes niños de quinto grado, para luego graduar las
ayudas que el alumno requiera a medida que avanza en la comprensión del
problema.

El profesor debe suministrar una ayuda cada vez más compleja, a medida que el
estudiante lo requiera, en la siguiente secuencia:

 Asegurar la comprensión del enunciado del problema, por ejemplo,
cambiándole la presentación o redacción.
 Ayudar a representar lingüísticamente el problema, por ejemplo, mediante
dos columnas para que el alumno escriba a la izquierda los datos conocidos
y a la derecha los desconocidos, es decir, lo que se pregunta.
 Facilitar que el alumno diseñe de forma gráfica el problema.
 Dar ideas para que formule la representación simbólica, mediante una
ecuación (el planteamiento matemático del problema).
 Brindar el modelo del razonamiento requerido para su solución.

Si con la primera ayuda del profesor el alumno no logra resolver el problema, se le
suministra la segunda. Si con la segunda tampoco lo logra, se le facilita la tercera
y así sucesivamente.

La representación esquemática de este proceso que podría aplicarse a otros
aprendizajes.

Desde una perspectiva social-constructivista, se parte de la hipótesis de que el
conocimiento y el aprendizaje constituyen una construcción fundamentalmente
social, que se realiza a través de un proceso donde los modelos (o ideas previas)
interpretativos iniciales de los individuos pueden evolucionar gracias a actividades
previas graduales que favorezcan la explicación de los propios puntos de vista y
su contrastación con los de los otros (los compañeros, el profesor, las lecturas o
los medios de comunicación) y con la propia experiencia.

Desde esta visión, la evaluación, y más aún, la autoevaluación y la coevaluación,
constituyen el motor de todo el proceso de construcción del conocimiento.

Con frecuencia el profesor y los que aprenden deben obtener datos y valorar la
coherencia de los modelos expuestos y de los procedimientos que se aplican y, en
función de ellos, tomar decisiones acerca de introducir cambios en los mismos.

No es el profesor quien da la información que el alumno precisa, tampoco el
estudiante es el que descubre cuál es la información que necesita. Más bien
sucede que el estudiante identifica lo que conoce, lo que observa y lo que dicen
los demás, valora si le interesa o no y toma decisiones sobre si le es útil incorporar
los nuevos datos y las nuevas formas de razonar y el profesor evalúa que sucede
en el aula, como razonan y actúan los estudiantes y toman decisiones sobre las
situaciones didácticas, las actividades, las propuestas que va a plantear al grupo
para facilitar la evolución del pensamiento, de las actuaciones y de las actitudes
de su alumnado.

Se han caracterizado las perspectivas pedagógicas contemporáneas más
destacadas, para mostrarles a los profesores y lector las posibilidades y
alternativas de enseñanza y evaluación. Cada modelo pedagógico tiene sus
ventajas aunque ninguno es perfecto ni aplicable por completo. Son alternativas
que el profesor puede seleccionar según su convivencia, de acuerdo con el tema
de la materia, el nivel del grupo de estudiantes, y la confianza que vaya ganando
a medida que se arriesgue a ensayar nuevas formas de enseñanza.

Inclusive el profesor no necesita plegarse a ningún modelo y para ciertas
asignaturas podría asumir una posición electiva. Toda enseñanza de calidad
requiere de un profesor que tenga claridad acerca de lo que va a enseñar, que
sienta gusto por su oficio y por abrirles horizontes culturales a los jóvenes, sin
menospreciar sus conocimientos previos o su contexto. El profesor también es
responsable del aprendizaje de sus alumnos y no puede desechar experiencias y
conceptos pedagógicos que podrían mostrarle nuevos caminos de desempeño
docente, pues la misión que cumple requiere de mucho estudio, apertura de
pensamiento y esfuerzo.
1.6 LA PERSPECTIVA PEDAGÓGICA COGNITIVA (constructivista)
En esta perspectiva se pueden diferenciar al menos cuatro corrientes:

a. El modelo constructivista, en su primera corriente, establece que la meta
educativa es que cada individuo acceda, progresiva y secuencialmente, a la
etapa superior de su desarrollo intelectual de acuerdo con las necesidades
y condiciones particulares. El maestro debe crear un ambiente estimulante
de experiencias que faciliten en el niño su acceso a las estructuras
cognoscitivas de la etapa inmediatamente superior. En consecuencia, el
contenido de dichas experiencias es secundario, lo importante no es que el
niño no aprenda a leer y a escribir, siempre que esto contribuya al
afianzamiento y desarrollo de su capacidad de pensar, de reflexionar.
Dewey, Piaget y Kolhberg son inspiradores de este modelo.

b. Una segunda corriente del enfoque cognitivo se ocupa del contenido de la
enseñanza y del aprendizaje, y privilegia los conceptos y estructuras
básicas de las ciencias, por encontrar en ellas un material de alta
complejidad que brinda mejores oportunidades de desatar la capacidad
intelectual del alumno y enseñarle como un aprendiz de científico. J. Bruner
(1973) es el iniciador de este enfoque optimista que asegura que cualquier
contenido científico puede ser comprendido por los niños si se les enseña
bien y se les traduce a su lenguaje, facilitando que los niños entiendan por
si mismos los conceptos básicos estructurales y los modos de investigar de
cada ciencia, como un aprendizaje por descubrimiento.

En esta corriente de enseñanza basada en el descubrimiento, los alumnos
realizan su aprendizaje a medida que experimentan y consultan la
bibliografía disponible, analizan la información nueva con la lógica del
método científico de la disciplina y deducensus propios conocimientos. La
evaluación formativa que realiza el profesor durante el proceso capta sobre
todo las posibles desviaciones del alumno del proceso de descubrimiento
previsto por el profesor en el desarrollo del modelo científico que caracteriza
la disciplina de estudio. El objetivo de la evaluación consiste en obtener
información acerca de los descubrimientos del alumno y su grado de
apropiación de la estructura básica de la ciencia al final del proceso.

El optimismo innovador e intuicionista de Bruner fue criticado por Ausbel
(1978), quién también se ocupa de la enseñanza del contenido de las
ciencias, pero no por descubrimiento propio del niño, sino como un
aprendizaje que el alumno tomará significativo gracias al aporte de su
experiencia previa y personal. La contribución de sentido del alumno lo saca
de la pasividad y lo convierte en activo constructor de su propio aprendizaje,
sin el radicalismo de Bruner, pero manteniéndose como un exponente
moderado de la corriente cognitiva.

El profesor debe facilitar que este aprendizaje significativo ocurra en sus
alumnos, suscitando dudas e interrogantes respecto a los conocimientos
que ya poseen, relacionando el tema con su experiencia y saber anteriores,
ofreciéndoles oportunidades de ensayar y aplicar el nuevo concepto,
asegurándose de que los alumnos formulen de forma adecuada el
problema y las soluciones propuestas, para que el aprendizaje sea
significativo.

En esta misma corriente se escriben los pedagogos cognitivos dedicados al
estudio de la enseñanza de las ciencias, bien enfatizando en la explicación
de los prejuicios y las malas interpretaciones de los estudiantes de ciencias,
como el estudio de Eylon and Linn (1988) o centrándose en el estudio del
cambio conceptual de las ideas y teorías de los alumnos sobre el mundo
mediante el proceso que implica el desplazamiento (¿o subordinación?) del

viejo concepto a la teoría aprendida; este proceso se resume a
continuación:

Enfoque del cambio conceptual de la enseñanza:

 Introducción: el profesor proporciona organizadores avanzados, revisión
y motivación de experiencias.
 Punto central: los estudiantes son testigos de un evento. Se plantea un
problema. El profesor proporciona oportunidades a los estudiantes para
hacer explícitas sus opiniones y explicaciones de los eventos.
 Desafío y desarrollo: el conflicto se introduce a través de la presentación
de un evento discrepante y/o cuestionamiento socrático. Los estudiantes
se reflejan en sus planteamientos. Se introducen nuevas ideas que
resuelven las discrepancias, por ejemplo, nuevas analogías.
 Aplicación: los estudiantes resuelven los problemas mediante las nuevas
ideas; analizan y debaten sus méritos.
 Resumen: el profesor y/o los estudiantes sintetizan los hallazgos y los
vinculan a otras lecciones.

c. Una tercera corriente cognitiva orienta la enseñanza y el currículo hacia la
formación de ciertas habilidades cognitivas que se consideran más
importantes que el contenido, científico o no donde se desarrollan. Por
ejemplo, Hilda Taba (1967) propone que la enseñanza debe dirigirse a
propiciar en los alumnos el pensamiento inductivo y para ello propone
algunas estrategias y actividades secuenciadas y estimuladas por el
profesor mediante preguntas desafiantes formuladas en el momento
oportuno, en un proceso inductivo.

Otros trabajos cognitivos de la corriente de habilidades de pensamiento se
han aplicado también en la enseñanza y están relacionados con el
pensamiento lateral y creativo de De Bono (1970) e, incluso, con,
habilidades propias del pensamiento artístico y su hermenéutica (EISNER,
1998). En la década de los 90 empiezan a aparecer estudios que aproximan
esta corriente con la de enseñanza-aprendizaje significativo de contenidos
científicos, con el argumento de que las habilidades no se desarrollan en
abstracto, requieren del contenido conceptual, y a su vez “los conceptos se
desarrollan siempre en contextos de razonamiento y de solución de
problemas… No hay que escoger entre un énfasis en contenido y un
énfasis en habilidades del pensamiento”. (RESNICK, 1989, p.6).

d. Una cuarta corriente social-cognitiva que basa los éxitos de la enseñanza
en la interacción y de la comunicación de los alumnos y en el debate y la

crítica argumentativa del grupo para lograr resultados cognitivos y éticos
colectivos y soluciones a los problemas reales comunitarios mediante la
interacción teórico-práctica, será tratada a profundidad a continuación
como una perspectiva separada, denominada pedagogía social
constructivista.

A diferencia de los pedagogos conductistas, los cognitivos empeñan su enseñanza
en lograr que los alumnos aprendan a pensar, se autoenriquezcan en su
interioridad con estructuras, esquemas y operaciones mentales internas que les
permitan pensar, resolver, y decidir con éxito situaciones académicas y
vivenciales. Los aprendizajes en la perspectiva cognitiva deben ser significativos y
requieren de la reflexión, comprensión y construcción de sentido.

La mente no es una “estructura plana” sobre la cual se imprimen las
representaciones en las cosas, la mente no es un espejo fiel; es una estructura
multidimensional activa y transformadora que produce ideas y teorías a través de
su anterior experiencia y de su acción sobre ellas. Los sujetos cognoscitivos, los
aprendices, no son receptores pasivos de información; lo que reciben lo
reinterpretan desde el mundo interior, lo leen con sus propios esquemas para
producir sus propios sentidos, porque entender es pensar y pensar es construir
sentido, por ello, a los pedagogos cognitivos también se les denomina
constructivistas.

Algunas otras características que comparten todas las corrientes cognitivas son
las siguientes:

a. En cuanto a la percepción prefieren no solo recoger la tradición gestáltica
de la percepción globalizada, sino dirigir la observación hacia el nicho
natural del objeto, sin aislarlo ni desarraigarlo de sus relaciones orgánicas
con el mundo que lo rodea.

b. La organización del conocimiento no se presenta como marcha de lo simple
a lo complejo, o de la parte al todo, sino que el todo siempre está presente
desde el principio de la enseñanza, aunque deba avanzarse para la
comprensión de otros niveles de profundidad. El sentido es necesario
desde el principio para lograr aprendizajes significativos.

c. La comprensión es el aprendizaje significativo es imprescindible. No se
autorizan fases de enseñanzas memorísticas, o de ejercitación mecánica
de movimientos o de fórmulas.

d. El aprendizaje significativo requiere confirmación, retroalimentación,
cognoscitiva que permita corregir errores y ajustar desviaciones mediante el
debate y la discusión con los pares; pero sobre todo ensayando y probando
en la experiencia cada conjetura, cada hipótesis, en el campo de las

ciencias naturales y en el de las sociales; eso si, con la certeza de que no
se trata de un camino determinista que conduce con exactitud a una sola
respuesta correcta, sino a una aproximación probable de alguna de las
soluciones plausibles. No se trata tampoco de verificar la respuesta en el
libro ni la teoría del profesor, sino de confrontar y hacer viable la conjetura
del alumno, no desde afuera, sino desde la iniciativa racional que la
sustenta, con el estímulo y la ayuda del profesor y del grupo.

e. La evaluación del aprendizaje significativo, no se diferencia de la
retroalimentación permanente del proceso de conocimiento del alumno
desde el cual comienza a cuestionarse su saber previo. La generación del
conflicto cognitivo, la formulación de nuevos sentidos o conjeturas que
interpreten de manera coherente la situación problemática (incluyendo las
diferentes formas de representación del problema) y las experiencias de
confirmación de la hipótesis, son fases claramente diferenciadas que
permiten laobservación y el seguimiento del profesor, sin perder el sentido
genético de los logros de aprendizaje al final del proceso y disponiendo de
un marco de sentido global para interpretar los avances de cada alumno,
cualquiera que sea el nivel de competencia avanzado en el tema, como una
evaluación de referente personal.

Por supuesto que hay detalles observables que sirven de indicadores de los
avances de cada alumno a medida que le ocurren reestructuraciones teóricas,
cambios conceptuales, adquisición de destrezas argumentativas y experimentales,
pruebas, refutaciones, nuevas interpretaciones, reorganización de datos,
búsquedas de nuevos datos, inferencias y conclusiones, etcétera.
Cuando se trata de evaluar habilidades de pensamiento en general y en abstracto,
deberían ser los psicólogos los llamados a realizar este tipo de pruebas. Pero
dado que las habilidades no son generales, ni abstractas, sino que se desarrollan
sobre contenidos específicos, los profesores de cada ciencia y disciplina disponen
de herramientas y son los mejores testigos (y estimuladores) del desarrollo
intelectual de sus alumnos, a medida que se despliegan su enseñanza en la
perspectiva cognitiva.

Aunque la primera evaluación y la más importante retroalimentación no ocurre por
cuenta del profesor sino del alumno mismo, cuando sumergido en sus
pensamientos organiza y confronta sus propias ideas y experiencias, y las
compara y sintetiza en un proceso de autorregulación no deliberado, que luego le
permite pensar y reflexionar sobre la pregunta inicial, con la cual el profesor
suscita un conflicto cognitivo, un cuestionamiento radical que le promueve la
búsqueda de conjeturas más consistentes, coherentes, comprensivas y útiles.

1.7 APLICACIÒN DEL CONSTRUCTIVISMO EN LA ENSEÑANZA DE LA
TECNOLOGÌA.
Dado que esta corriente pedagógica requiere la utilización de las capacidades
creativas del alumno, es necesario recurrir, en el caso de la educación
universitaria, al uso de la informática y de las nuevas tecnologías. En ese sentido,
se han producido una serie de avances tecnológicos que han posibilitado el
progreso en esta materia:

 El desarrollo de las computadoras capaces de almacenar gran cantidad de
información, y la posibilidad de acceder a ella en un abrir y cerrar de ojos.
 El mejoramiento de las telecomunicaciones, que pone a disposición
tecnologías avanzadas de audio y vídeo.
 El desarrollo de las tecnologías de multimedios, que revoluciona tanto la
producción como la presentación de programas polivalentes por medio del
uso del computador.
 La creación de grandes bancos de datos y su relación con redes globales
de computadoras de varios países.
1.7.1 Características de la enseñanza a través de la tecnología
La forma de evaluar el ambiente de los estudiantes equipados con medios de
información y comunicación electrónica puede ser encarada a priori por dos
factores:

a. La enseñanza activa de los estudiantes, pues ellos pueden, leyendo,
escribiendo y diseñando, participar en forma digital del proceso de aprendizaje.

b. El poder del lenguaje audiovisual, que fuera resaltado por Paul Heimann,
pionero de la enseñanza, puede ahora ser utilizado plenamente en un nivel de
diferenciación bien diverso.

Según los criterios tradicionales, solo por estas dos razones, el ambiente de
enseñanza digitalizado ya sería un progreso, y tendría compensada su inversión.

Esta primera visión no abarca todo lo que un ambiente digitalizado puede realizar,
ya que él está en condiciones no solo de reforzar determinados comportamientos
de la educación, sino también de modificarla estructuralmente, facilitando la tarea
del docente y del alumno fundamentalmente, a través de dos formas a saber:

a. Enseñanza por archivos: Durante el estudio, el alumno puede en cualquier
momento seleccionar, copiar, pegar o grabar cualquier parte de la información
que está tratando, y luego accederla nuevamente con solo realizar una
operación con el “mouse” . Esto permite que la re–memorización, revisión y

comparación generen una técnica activadora que se integra con el proceso de
aprendizaje y permite manejar gran cantidad de datos fácilmente.

b. Enseñanza con hipermedias: En un ambiente digital, los estudiantes pueden, a
través de un hipertexto, bucear profundamente en los tópicos interesantes que
hacen a un mejor entendimiento del tema que se está analizando, ya que un
hipermedio no es apenas la página de un libro o de una revista científica,
porque estaríamos despreciando el verdadero potencial didáctico que tiene,
sino por el contrario es una herramienta que permite una inmediata
disponibilidad de la información deseada, colocando al alumno en una
condición excelente para investigar lo mejor que crea por medio de
informaciones objetivas, derivaciones y fundamentaciones históricas,
consideraciones teórico - científicas, posiciones y opiniones encontradas, etc.
Este tipo de organización debe ser utilizada con cuidado por parte del usuario,
ya que se genera un pequeño cosmos multidimensional de saber, en la cual el
estudiante tiene que poder orientarse.

Debemos incluir en este contexto una modificación del comportamiento de los
docentes y de los alumnos, que explicaremos detalladamente. Los docentes van a
tener que aprender a trabajar simultáneamente en varios niveles, creando
unidades que contengan textos, gráficos, videos, comentarios y ejercicios, y que
estén relacionadas a través de “links”, generando una red que puede ser
estructurada de tal manera que los alumnos puedan pasar de un nivel a otro
sorteando diferentes escalas de complejidad, casi haciendo analogía a cualquier
juego de computadoras. El desarrollo de estas versiones de hipermedios es una
tarea difícil, pero no imposible, y seguramente implica una dedicación especial,
persiguiendo mejores “herramientas” para la educación.

Los estudiantes, por su parte, deberán adaptarse al nuevo método de aprendizaje,
primero porque se le da la libertad de tomar decisiones en lo que respecta a la
marcha de sus estudios, y segundo porque ellos mismos deben encontrar el
camino más conveniente para su entendimiento, dejando de lado aquellas
informaciones secundarias que no contribuyen demasiado, según su criterio, y que
en definitiva pueden crear conflictos. Eso los obliga a crear estrategias para
realizar sus tareas. De alguna manera esto ocurre cuando un estudiante debe
realizar la consulta en varios libros, tomando lo que precisa y descartando el resto,
realizando los descubrimientos por cuenta propia e integrándolos a su saber
existente. Este es un procedimiento exploratorio – asociativo en el cosmos de la
ciencia de hipertextos en la que toda la información nueva debe ser verificada
para ver si ella dice algo que esté relacionado con la meta propuesta por el
usuario. Este método se denomina “Browsing”. El trayecto para llegar a la meta
podría también ser establecido por los docentes, siempre que estos pretendan
conducir a los estudiantes por una secuencia bien definida con el fin de lograr
ciertos efectos didácticos, y en ese caso los “ links” se activan con una definida
automaticidad. Se podrá exhibir en la pantalla con ventanas explicativas el camino

preestablecido, o bien mediante expresiones orales, o mezcla de ambas. Este
método es llamado “guided tour”. Según Kuhlem (29), “El Browsing asociativo es
el placer de investigar con hipertextos, y la navegación controlada... la disciplina.
Ambas cosas en conjunto llevan al objetivo propuesto, más allá de la imposición y
el caos”.

El estudio a través de medios digitales, con todas sus nuevas formas de trabajo,
ha facilitado enormemente el estudio autónomo. En virtud del dominio del
tradicional método de enseñanza expositivo, esta forma de aprendizaje siempre
fue bastante difícil desde sus raíces y grandemente rechazada, porque no existía
una manera segura en que el alumno fuera guiadosin la presencia del docente
para apoyarlo constantemente, pero los recursos computacionales actualmente
disponibles, tanto en hardware como en software, permiten generar, de manera
relativamente simple y rápida, imágenes tridimensionales que reproducen de
manera virtual fenómenos que anteriormente solo eran posibles de visualizar en
experiencias de laboratorio, tal vez con equipos costosos, o con un gran tiempo de
preparación para su ejecución. Con esto no se pretende eliminar estas
experiencias, sino tratar de que el alumno se prepare mejor para realizarlas,
mediante un análisis previo y autónomo extra clase, que surge de haberlo visto en
forma virtual, lo que finalizaría en un mejor aprovechamiento de las mismas.

Por otra parte, estas imágenes tridimensionales pueden representar de manera
virtual, a través de animaciones, algunos conceptos, ideas y abstracciones que no
existen de forma visible en el mundo real, y que muchas veces son fundamentales
para comprender los fenómenos físicos de las materias con que están
relacionados, como por ejemplo el caso del análisis de tensiones en estructuras
sometidas a solicitaciones de distintos tipos.

2. MOTOR DE INDUCCION TRIFÁSICO
2.1 INTRODUCCIÓN
La máquina de inducción es, sin lugar a dudas, la máquina más utilizada en los
accionamientos industriales. Esta máquina fue inventada por Tesla a finales del
siglo pasado, y demostró las ventajas de los sistemas de corriente alterna con
respecto a los sistemas de corriente continua. Desde ese momento y hasta el
presente, la sencillez, robustez y reducido costo han hecho insustituible el uso
masivo de esta máquina en la industria.
Los motores asincrónicos tienen devanados amortiguadores que les permiten
desarrollar un momento de torsión de arranque sin necesidad de suministrarles
una corriente de campo externa. Una máquina que sólo tiene devanados
amortiguadores se denomina "máquina de inducción".
Tales máquinas se llaman así porque la tensión del rotor (que produce tanto la
corriente como el campo magnético del rotor) es "inducida" en el devanado del
rotor, en lugar de conectarse físicamente por medio de conductores (las tensiones
y corrientes del rotor se producen por inducción magnética).
Los motores de Inducción son los equipos eléctricos de mayor aplicación en
industrias de todo tipo, debido a que presentan grandes ventajas en relación a
otras máquinas tales como su menor precio, robustez, buen rendimiento a plena
carga, bajo costo en mantenimiento y sistemas de control de velocidad menos
complejos.
Aunque es posible usar una máquina de inducción tanto como motor y como
generador, tiene muchas desventajas en este último caso y por ello se usa en
circunstancias excepcionales. Por esta razón, generalmente se hace referencia a
las máquinas de inducción como “motores de inducción”.
Figura 1 Dibujo de un motor de Inducción

Tomado de (1)

Un motor de inducción se comporta como un transformador:

 Devanado primario = estator
 Devanado secundario = rotor
La corriente del devanado primario (estator) crea un campo magnético giratorio, el
cual induce una corriente en el devanado secundario (rotor). La corriente del rotor
junto con el campo magnético inducido provoca una fuerza, que es la causa de la
rotación del motor.
Debido a que la transformación de potencia entre rotor y estator depende de la
variación del flujo, si la velocidad del rotor aumenta, menos cantidad de potencia
se puede convertir y además se van solapando la velocidad del rotor con la del
campo magnético giratorio el cual depende de la frecuencia ya sea 50 o 60 Hz.
Esto significa que a la velocidad de sincronismo no existe conversión de potencia.
La diferencia entre la velocidad de sincronismo y la velocidad del rotor se
denomina deslizamiento. La velocidad del rotor viene determinada por la
frecuencia, el número de polos y el deslizamiento.
Figura 2 Tipos de máquinas y la transformación de energía

Tomado de (2)

Figura 3 Componentes del motor de inducción

Tomado de (3)
2.2 EL ROTOR (2)
Es la parte giratoria y el inducido en los motores de inducción. Está formado por:

 Circuito magnético: constituido por chapas de hierro aleado al silicio,
asiladas entre sí con Carlite, para reducir las pérdidas
por corrientes parásitas.
 Circuito eléctrico: En función de la forma constructiva se tienen dos tipos,
los de rotor de jaula de ardilla y los de rotor bobinado.
2.2.1 Rotor de jaula de ardilla
La forma del devanado es realmente peculiar. Los conductores del rotor son
barras de cobre o aluminio, cortocircuitadas en sus extremos mediante anillos, que
también son de cobre o aluminio. El conjunto forma una estructura que recuerda a
una "jaula de ardilla", de ahí su nombre. La jaula a su vez se encuentra embebida
en la masa ferromagnética del rotor, que dispone de ranuras para alojar las barras.

Figura 4 Rotor jaula de ardilla

Tomado de (2)
Figura 5 Rotor de doble jaula y ranuras profundas

Tomado de (2)

En la Figura 4 y Figura 5 se observa que el rotor de jaula de ardilla, no presenta
conexiones eléctricas con el exterior dado que los extremos de estas barras están
cortocircuitados, las barras pueden ser instaladas de forma paralela o no al eje del
rotor lo cual puede mejorar las características de arranque y disminuir el ruido.

Entre las ventajas se tienen:

 Costo inicial bajo.
 Su rotor es de construcción simple.
 Es compacto y sus instalaciones ocupan poco espacio.
 No producen chispas que puedan provocar incendios.
 Lleva poco equipo de control, ya que no necesita control en el rotor.

Entre las desventajas se tienen:

 Su corriente de arranque es relativamente alta.
 El par de arranque es fijo.

Corte de un motor de inducción en el cual se aprecia el rotor de jaula de ardilla, el
estator con sus ranuras y devanados
Figura 6 Corte del motor de inducción con rotor jaula de ardilla

Tomado de (2)
2.2.2 Rotor bobinado o devanado
Ante todo se debe saber que este tipo de rotores está actualmente extinguiéndose
y que el 95 % de los motores de inducción son actualmente de jaula de ardilla. Sin
embargo no está de más que "suene", por si acaso se encuentra con alguno
(improbable).

La principal diferencia con el motor jaula de ardilla es que los conductores ya no
son barras de aluminio o cobre sino que provienen de un devanado trifásico,
similar a los devanados del estator, es importante resaltar que el número de fases
del rotor no tiene por qué ser el mismo que el del estator, lo que si tiene que ser
igual es el número de polos. Un extremo de cada devanado se conecta en estrella
y el otro se conecta con el exterior mediante tres anillos que rozan con tres
escobillas. En motores de rotor bobinado de gran potencia, se conectan durante el
arranque resistencias al rotor, para aumentar el par de arranque, que
posteriormente se cortocircuitan. En vista de estas conexiones y del rozamiento
anillos-escobillas, estos motores necesitan un mantenimiento del que carecen los
de jaula.
Figura 7 Rotor bobinado y su esquema eléctrico

Tomado de (2)
Algunas características del rotor bobinado o devanado son:

a. En ellas se puede desarrollar un alto par de arranque con corriente de
arranque baja y además pueden operar a plena carga con pequeño
deslizamiento y con eficiencia.
b. Se puede cambiar el deslizamiento, cambiando la resistencia del rotor.

2.3 EL ESTATOR. (2)
Figura 8 Corte del motor de inducción de un estator

Tomado de (2)

El estator de un motor de inducción es el inductor, es decir el encargado de crear
el campo magnético. Está formado por:

 Circuito magnético: tambor con forma cilíndrica y ranurado, formado de
chapas de hierro aleado al silicio, asiladas entre sí con
Carlite, para reducir las pérdidas por corrientes
parásitas. La misión de